Hugh Herr es un gran aficionado de la escalada. Cuando apenas tenía 17 años sufrió un accidente practicando este deporte que conllevó la amputación bilateral por debajo de la rodilla. Con afán de no dejar de lado su gran pasión, creó sus propias prótesis que le permitían seguir disfrutando de ello, incluso haciéndolo mejor que antes. Ahí comenzó su amor por la Ortopedia y la Protésica. Actualmente, es conocido como uno de los líderes de la era biónica por su investigación en la Biomecatrónica. El año pasado
lanzó el Centro de Biónica Lisa Yang, junto con otros miembros del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT). En uno de los últimos actos de
ORTO Medical Care, Herr ha desarrollado los programas en los que están centrados, en el que las interfaces sintéticas de tejidos que conectan el cuerpo con la electromecánica tienen un papel fundamental en la reconstrucción de las extremidades biónicas.
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El profesor Herr dirige el grupo de Biomecatrónica del MIT y codirige el Centro de Biónica Lisa Yang.
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El primer aspecto a destacar es la
plataforma de reconstrucción de extremidades biónicas, para el que están desarrollando un ensayo clínico que aúna cuatro técnicas novedosas: la interfaz AMI, la interfaz CMI, la magnetomicrometría y la plataforma eopra. La intención es a
plicarlo tanto para las extremidades inferiores, donde se pretende normalizar la marcha en cualquier terreno y a cualquier velocidad; como
en el tren superior, con el objetivo de tener el control de libertad de movimiento.
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"Dentro de unos 50 años tendremos una extremidad amputada conectada por mecatrónica y la señal aferente al encéfalo será perfecta"
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El experto lleva trabajando casi nueve años en la interfaz agonista-antagonista (
AMI), que, según ha detallado, consiste en coger dos órganos musculares y unirlos “en el sentido mecánico” mediante cirugía. Primero lo intentaron en modelos de animales y luego pasaron a los humanos. Con esta cirugía
se consigue que una persona con algún miembro amputado, con los ojos cerrados, pueda percibir la velocidad, la carga y la situación de la prótesis. Ya llevan más de 40 pacientes intervenidos, tanto por encima, como por debajo de rodilla y codo. “Aunque no tengamos una prótesis de alta tecnología, con la cirugía tipo AMI reduces el dolor y la atrofia en el remanente y preparas las condiciones para futuras tecnologías”, resume.
“Dentro de unos 50 años
tendremos una extremidad amputada conectada por mecatrónica y la señal aferente al encéfalo será perfecta. Al encéfalo le va a dar igual que la extremidad sea sintética”, ha aventurado.
Sentir calor con una prótesis transrradial con una interfaz
Pese a que con AMI se consigue retroalimentación propioceptiva, no se consigue percepción cutánea de sensación de calor, presión, tacto… Es por ello que crearon la interfaz cutánea mecanoneural (
CMI). La idea que se tiene con esta tecnología es que con una prótesis transrradial, una persona alcance una taza de café y que, con esos sensores en el puente de interfaz con la taza del café, los datos sensoriales entren a pequeños ordenadores que tiene la propia prótesis. Esos puntos de contacto o presión se convierten en estímulos eléctricos con distintos puntos de CMI que están en el remanente. Gracias a este proceso, la persona siente que está cogiendo la taza de café.
Esta interfaz ha sido
probada en animales pequeños, donde ha funcionado "maravillosamente". Con humanos aún no se han hecho pruebas completas, pero sí realizaron una cirugía para unas pruebas con el sistema nervioso central. “El sujeto tiene por ahora percepción y retroalimentación cutánea exactamente donde pusimos los 3 CMIs”.
Pero los investigadores querían ir más allá y conseguir medir longitud, fuerza, velocidad para así registrar la información en un ordenador y poder controlar la posición, velocidad y giro de la extremidad. Así fue como desarrollaron una técnica llamada
magnetomicronometría, con el que usan perlas magnéticas. “Hay muchas aplicaciones de la magnetomicrometría para
controlar neurológicamente las prótesis y los exoesqueletos”, incide el experto. En el centro Lisa Yang colocan dichas perlas para cada músculo. “Hacemos control entre los músculos que se desplazan dinámicamente y lo que es el robot externo del tobillo. Mi sueño es restaurar el equilibrio, que la persona pueda estar de pie en equilibrio con una sola pierna”. También será usado en extremidades superiores. Para insertarlo también han creado instrumentación y guías quirúrgicas. La plataforma final ha sido nombrada como
eopra.
El exoesqueleto, como un músculo de la pantorrilla sintético
Pero la reconstrucción de extremidades biónicas no ha sido el único debate de su conferencia, sino que también se ha abordado la reacción eléctrica del exoesqueleto, pues
su equipo fue el primero en crear un exoesqueleto autónomo que mejora la marcha humana y reduce los costes metabólicos en 2015. “Es un músculo de pantorrilla sintético”, conceptualiza.
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"En las próximas décadas con ropa normal ni se verá un exoesqueleto"
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El problema llega cuando muchas personas con lesiones medulares no pueden permitírselo: “Creo que en las próximas décadas nuestros científicos y comerciales acabarán lanzando productos que permitan deambular y manipular con energía cutánea e implantada dentro del organismo. Con ropa normal ni se verá un exoesqueleto. Le llamo
sistema nervioso digital con implantación quirúrgica subcutánea”, desarrolla.
Dificultad de acceso a prótesis
Sin embargo, no todos los países tienen acceso a las últimas técnicas, ni tampoco a las prótesis más avanzadas. Es el caso de
Sierra Leona, que tras la guerra civil que padecieron
hoy cuentan con 26.000 personas con alguna amputación. “Muchísimos no tienen no siquiera una prótesis y las que lo tienen la usan para ocasiones especiales por miedo a utilizarlas y que se rompan”, lamenta. Además, no cuentan ni con el suministro
ni con los profesionales médicos necesarios.
Es por ello que están inmersos en un programa de visibilidad para mejorar la accesibilidad a las prótesis. Los principales objetivos que persiguen son: obtener datos precisos sobre la necesidad, el acceso y el potencial de prótesis protésicas; introducir inversión inclusiva en educación y capacitación para servicios de Ortopedia; establecer una cadena de suministro para componentes protésicos y materiales para la fabricación de prótesis y materiales de fabricación; preparar infraestructuras de clínicas para duplicar la producción; introducir nuevas tecnologías y facilitar el acceso a pacientes en zonas rurales y de difícil acceso.
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Un instante durante la ponencia magistral del profesor Hugh Herr.
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